免破膠射孔液在渤海油田某區(qū)塊的成功應(yīng)用

卓振州，武治強，劉 鑫，楊 喜，葉周明

(1.中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津 300452；2.中海油研究總院，北京 100028；3.中海石油(中國)有限公司天津分公司，天津 300452)

作為完井作業(yè)時最早接觸儲層的外來流體，射孔液的優(yōu)選是儲層保護的重中之重。經(jīng)過多年的發(fā)展和研究，隱形酸射孔液體系和PRD射孔液體系已經(jīng)在油田完井中得到了廣泛的應(yīng)用和推廣[1，2]。隱形酸射孔液無固相[3，4]，配伍性好，但是對于疏松砂巖儲層和壓力虧空儲層的完井作業(yè)射孔后無法有效控制井筒漏失，常用PRD射孔液由于材料的選擇，射孔結(jié)束后需進行破膠作業(yè)，部分區(qū)塊由于配伍性原因后期破膠效果不理想從而造成儲層污染嚴重影響產(chǎn)量。如何能既在射孔后有效控制井筒漏失降低材料成本和降低對儲層污染，又不需要在暫堵后對儲層進行破膠，為油田開發(fā)提供新型優(yōu)質(zhì)的射孔液提出了更高的要求。

免破膠EZFLOW弱凝膠鉆井液技術(shù)體系和FLO_PRO無固相鉆開液體系[5，6]在渤海油田水平段鉆進已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用并取得了良好的效果。免破膠EZFLOW弱凝膠鉆井液具有廣譜封堵和承壓能力強等特點，能有效阻止鉆井液對儲層的污染傷害，較高的低剪切速率黏度有利于懸浮鉆屑，提高井眼凈化能力，特殊結(jié)構(gòu)形成的單向強封堵反向易膨脹濾餅，無需破膠，完井時僅需微小的生產(chǎn)壓降就能清除，完全避免了常規(guī)完鉆鉆井液對儲層、篩管、礫石等的堵塞，具有很好的儲保效果，同時避免使用破膠劑存在的風(fēng)險。

受EZFLOW弱凝膠鉆井液技術(shù)體系在水平段鉆井的啟發(fā)結(jié)合套管射孔完井作業(yè)的特點對體系進行融合改進，優(yōu)化出適應(yīng)套管完井的免破膠EZFLOW射孔液體系，該射孔液體系對疏松砂巖套管井射孔完井具有較強的適應(yīng)性。

1 基本配方

改進型EZFLOW射孔液體系基本配方：1 m3過濾海水+EZFLOW-15 kg/m3+EZVIS-3 kg/m3+可溶性鹽(可溶性鹽為：氯化鉀氯化鈉甲酸鉀甲酸鈉等)，該體系射孔液完井射孔后可在射孔段形成一層特殊性泥餅，泥餅具有正向強封堵，反向易返排的特點。

該體系射孔液是通過體系分子鍵間相互纏繞形成空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)形成與拆散可逆，靜切力恢復(fù)迅速，無時間依賴性具有很好的靜態(tài)懸砂能力，動塑比高、具有很好的動態(tài)攜砂能力，超強的流變性能克服水平井或大斜度井套管完井?dāng)y砂難、易形成沉砂床的問題，同時在低泵速或靜止時能有效懸浮地層砂、炮彈灰及炮彈碎屑，降低了射孔時的卡槍及出現(xiàn)復(fù)雜情況的風(fēng)險。

2 體系性能

2.1 體系密度可調(diào)

EZFLOW射孔液體系抗鹽能力強，能夠通過可溶性鹽加重實現(xiàn)體系密度在1.07 g/cm3～1.52 g/cm3的調(diào)整，應(yīng)用壓力范圍廣。

2.2 屏蔽暫堵效果

表1 濾失量數(shù)據(jù)統(tǒng)計

圖1 濾失量變化曲線

圖2 濾失量對比圖

在20 MPa下，能夠完成封堵5 000 mD以下的多孔砂盤，且濾失少(見圖2)。套管射孔后在有效降低井筒漏失的同時能提高儲層的承壓能力。射孔后形成的濾餅變成具有單向承壓的“液體開關(guān)”，屏蔽暫堵作用使井筒內(nèi)工作液的漏失得到了有效控制；同時由于濾餅的單向承壓，反向連通的“液體開關(guān)”作業(yè)節(jié)省了破膠降解的作業(yè)程序，簡化了施工步驟并節(jié)省了相應(yīng)的作業(yè)時間。

2.3 易返排

射孔后形成好的內(nèi)外濾餅，除級配外應(yīng)存在一個最小的正壓差。K越大，ΔPmin越小，反之越大(見表2)。

表2 返排壓力數(shù)據(jù)

圖3 返排前后巖心對比

免破膠EZFLOW射孔液體系濾失少且承壓能力強，通過理想橋堵技術(shù)使濾液侵入深度淺，約小于1 mm，投產(chǎn)后僅需微小的生產(chǎn)壓差就能打開濾餅“液體開關(guān)”極易返排，濾餅經(jīng)返排后巖心端面幾乎沒有污染帶(見圖3)。

2.4 儲層保護效果

通過以上數(shù)據(jù)看出(見表3)，EZFLOW射孔液體系在低滲、中滲、高滲巖心滲透率恢復(fù)值均超過81%，有效解除近井筒區(qū)域的污染帶，儲層保護性能優(yōu)異。

3 現(xiàn)場應(yīng)用及效果

通過渤海海域第三系地質(zhì)特征可知，中新統(tǒng)館陶組沉積時，處于華北盆地的坳陷期，正是整個盆地接受沉積的時期，沉積了巨厚的塊狀砂礫巖和砂巖，分布于整個渤海海域，分布范圍廣、砂體厚度大、具有良好的儲集空間。根據(jù)該區(qū)塊范圍內(nèi)4口探井的測井解釋結(jié)果，油田范圍內(nèi)館陶組地層厚度205.0 m～254.7 m，砂巖含量高，孔隙度高，平均孔隙度27.7%～30.3%，滲透率高，平均1 013 mD～1 455 mD。渤海油田館陶組注水井，由于儲層埋藏淺，壓實程度低，巖石膠結(jié)疏松，完井作業(yè)射孔后漏失量大，砂體疏松射孔后易出砂，作業(yè)風(fēng)險高(見表4)。

表3 巖心恢復(fù)值

通過以上現(xiàn)場作業(yè)數(shù)據(jù)的對比發(fā)現(xiàn)(見圖4)，常規(guī)隱形酸射孔液體系，EZFLOW無固相射孔液體系在錦州油田疏松砂巖儲層完井期間能有效控制井筒的漏失，同時由于該體系對地層砂具有較強的懸浮攜帶能力，因此井筒內(nèi)沉砂明顯少于常規(guī)隱形酸射孔液的沉砂高度，有效保證了射孔作業(yè)的安全和后續(xù)作業(yè)的高效。

表4 區(qū)塊內(nèi)疏松砂巖套管完井漏失量對比

圖4 射孔液體系工程數(shù)據(jù)對比

4 結(jié)論

(1)免破膠EZFLOW射孔液是一種無固相、自破膠體系，對儲層友好、無污染，具有良好的儲層保護效果。

(2)免破膠EZFLOW射孔液體系具有“單向液體開關(guān)”的良好性能，可在射孔段形成特殊性濾餅，濾餅承壓能力強，形成正向強封堵，射孔后漏失量小，反向易返排。

(3)免破膠EZFLOW射孔液體系具有較強的攜帶能力且靜態(tài)懸浮性能好，能避免射孔后的儲層出砂卡槍等井下復(fù)雜情況，對于大斜度井、水平井及疏松砂巖儲層套管井射孔完井作業(yè)具有較強的適用性。且無需浸泡破膠降解，可有效節(jié)約作業(yè)工期。

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